基尔霍夫电流定律的实验教学探究

龚庆春

摘 要： 以往的实训课教学，存在诸多的不足和缺陷，没留给学生足够的时间和空间，动手能力没能得到应有的培养，创造潜能没得到应有的开发，需要教师发挥其主导作用，并针对当前的形势和现有的环境，去查找问题的根源所在，不断摸索、反思、改进，以完善实训课的教学，提高教育教学效果。

关键词： 中职；提高认识；实训课；有效教学

中职教育，提倡“技通四海，能达天下”，体现的是学生的动手能力和创新思维。伴随着新课程改革的不断深入，职教工作者若思想认识不到位，势必抵制不住种种不良因素对实训教学的冲击。因而真正发挥教育教学作用的仍是课堂上的45分钟。因而教师应先具备创新思维，提高认识，从每一节课入手，充分发挥课堂的作用。现以《基尔霍夫电流定律》的实验教学为例，做些粗浅尝试，望能抛砖引玉。

1 定律教学中的困境

（1）学生存在惰性或敷衍心里

当前的中职生仍以独生子女居多，在家中备受恩宠，四体不勤，好吃懒做成为一种普遍现象。这种不良习惯进入学校，则成为学校的一大诟病，学习懒散，不思进取，不爱动手，再加上手机功能层出不穷，又助长了好“玩”的心里。“低头族”在校园频现，和学习相互争抢时间，这对教学无非形成一种莫大的冲击。

（2）侧重于理论教学，淡化了实训教学

教师为完成大纲教学内容或学业考试，注重理论课教学，而淡化了实训教学。科技在进步，网络也空前发展，伴随而来的网络模拟实验也呼之则来。以往的实训、 实验课教学，笔者往往利用白板来播放模拟实验，替代实训教学，取材方便，省时、省力，学生观看了事。但是，没能认识实训的重要意义，无法调动学生积极参与，缺乏手、脑并用，相互协作的机会，大脑的潜质得不到开发，脑细胞处于休眠状态。长此以往，谈何“制造”，更无法与“创造”擦肩，学生缺乏协作而缺少团队精神，没有亲身阅历，亲自体验，则没有感知。由点到面，劳动力得不到良好的培养，则会阻碍社会发展的进程，显示不出职教特色。

（3）教学过程忽视细节的处理

细节虽细，但也容易让人忽视。比如，导课的过程如果直接介绍实验就平淡、乏味，不能一下子打动学生，吸引学生，調动学习的情趣和积极性；比如，教学难点如何突破也是细节之一，实训器材与电路图之间存在的差异，初中阶段认识的测量仪表是机械表，用指针指示示数。而本节课实训台上的是数字表，直接显示数字读数。机械表用两根接线接入电路中，而此次数字表只用一根插头插入被测量点即可。这些也成为学生实训过程的一道障碍；又比如，在电流方向未标明的情况下符号的规定，没有讲清学生不理解，更容易干扰学生，甚至起误导作用，造成知识点含混不清。

临场突发现象易变，没有心里准备。常见的细节有：①仪器、仪表可能突然故障；②电流表量程选择不当可能烧坏仪表；③学生连接电路时，未先检查而接通电路，导致异常等。这些细节的出现，都将妨碍实训课的正常开展。

（4）误差的客观存在，导致定律验证困难

电路中因非线性元件的存在，导致测量值与真实值不相符；两个电动势E1、E2 的差值大小，也直接导致误差的产生；实训器材间存在着个体差异，也会导致一定的偏差，I1+I2+I3=0无法得到验证，也就推导不出定律ΣI入=ΣI出，容易使学生的自信心遭受挫伤。

（5）实训设备少，而学生人数相对较多的矛盾

这一学期新生人数激增，实训功能室仅有8套设备运用于节点电流定律，设备严重缺乏，而每班人数在40人左右（是上学期的2倍多），若5人一组，配合混乱，反而不利于培养学生的协作和团队精神，容易形成动手只有1人，一旁观望的却是4人，造成“看实验”的人居多，80﹪的学生没有亲自“动手”，助长惰性，也就没有形成自我感知或亲生体验，应付了事，动手能力得不到锻炼，等同于没有动手实践，也失去实训课的本质和意义。

2 教学的尝试与出路

（1）适时激发孩子的学习动力，培养学习兴趣

基尔霍夫定律是1847年提出的，它对于交、直流电路，以及非线性电路都是适用的，特别是计算复杂电路的最基本、最普遍的方法。像牛顿、法拉第、欧姆……这些科学家都不陌生，而冠以中国人名的科学家却不多，这并非我们的祖先无能，古代的四大发明对人类的发展功勋卓著，只是在清朝闭关自守，夜郎自大，致使5000年的文明古国在近代发展中落伍。当代青、少年应当志存高远，为实现伟大复兴的中国梦而认真学习，使祖国更加繁荣昌盛。这样讲解，虽花点时间，但换来的是爱国热忱，严谨的态度和求知的渴望。

比如，当问及某一电路的“回路”总数时，可引导学生等于不同的网孔数之和，即1+2+3+4+…… 刚好是自然数集的前n项和时，学生开了眼界，兴趣浓厚，便更加主动的投入学习。

再比如，中职学生的注意力集中的时间不长，可精心制作些“微课”辅助教学，因为它短小精悍，能更好的突出重点，更有针对性，提高学生的学习兴趣。

（2）明确实训的重要意义，提高自身认识

模拟实验犹如看电影，因媒体技术、手段的支持，理想化程度很高，虚拟的成分很高，虽给人感觉养眼，但不留机会给学生动手，培养实训操作能力；实验教学本应生动、有趣，学生通过自己动手、动脑，自身的体验、感知，构建起知识体系，有利于发现新奇和激发求知欲，实验数据等都是在积极主动中获取的，而不至于在观看模拟实验中泯灭了，没有给学生腾出足够的发展空间。就学生实验来说，教材从实验目的、原理、仪器、步骤、数据记入、数据处理、注意事项……写得详尽细致，然而有些学生照着现成的实验步骤或跟着教师动几下，取几组数据，实验过程就结束了。学生草草完成、凑数据等现象也很常见。这样的实验课，虽然学生动手，似乎成为单纯的机械操作，实验教学的效果也不理想；随着新课程改革的不断深入，物理实训教学的地位越发凸显，学生动手能力的培养则更加重要，伴随而来的实训过程中的临场突发情况易变，教师应不断更新教学理念，必须通过教学尝试、反思和实践摸索，早预测、有防范，充分做好各项准备，适时应对。

本节内容采用的是“理实一体化”教学模式，教学中可以设计一份《实验报告单》，内附一张“数据记录”表格，是用于记录实验数据的。要求学生采集数据，填好签名后上交。对于中职学生来说，有时强制是必要的，布置了实训任务，限定时间完成。让学生在实训中有事可做，这或许会成为学生满满的期待，或许是学生成就感的萌芽。因为这张表格代表了整节实训课的缩影，学生有事可做，则打消了玩手机的念头。完美的表格、合理的数据，让学生更有成就感，会再一次泛起心中的涟漪。再一次激发学生动手的欲望，积极进取的精神。

（3）不忽视课堂细节，教学过程更加顺畅

细节虽小，像刺儿扎到皮肤，却令人苦楚，教师应善于“挑刺”，在课题的导入上，可采取诸多的方法。比如制造悬念法来故弄玄虚。课前我们给出最简单的复杂电路（两个网孔），让学生求各支路电流，学生则会利用已学过的串、并联的知识去求解，导致无法实现。此时，教师应趁热打铁，切入主题，学生对知识点的印象也就更加深刻，达到较为理想的教学效果。

教学难点应及时突破。如提问“如何理解基尔霍夫定律？”，许多人一时没反应过来，倘若问“如何理解节点电流定律？”，许多人立即联想到“节点”是一个点，好比一个车站或某一景点，总有车流或客流在同一站点“进入”和“出去”的总人数相等，从而联想到ΣI入=ΣI出，问题便迎刃而解，两个名词虽指的是同一概念，但所起的作用是截然不同的，教师应予以点驳、突破。接着，可讲述当电流方向与实际方向一致时取“+”值，当两者方向不一致时取“-”值。也就让学生明白了符号为何这样规定。

本节实训课学生要根据电路图来连接实物，电路图与电路板的实物连接间存在巨大差异。实训前，只有教师身先士卒，将实训先进行“预演”，是保证上好这节课必不可少的举措，并且要提前操作，可及时发现问题，如设备是否正常等，这是非常必要的过程，之后才能在课堂上进行演示，让学生模仿、效仿，熟悉电路图与实物连接的差异。可见，“预演”是实训课的一道“镇宅之宝”。只有排除万难，扫清障碍，才能确保实训正常进行。

（4）认识误差的存在，不让其成为绊脚石

本节实训的误差存在，首先是电流表量程的选择不恰当引起误差。两电源E1与E2的电动势任意取值，理论上成立，实际中会直接影响误差的大小。教师要心中有數，对于电源E1与E2的取值应参照标准，以便学生在数据分析讨论结果时，推导不出I1+I2+I3=0这个结论，导致实验无结果而心灰意冷，不致于出现教学卡顿和出现败笔，故而量程的选取应合理，以减小误差。多次测量是解决的方法之一，它也有利于培养学生耐心、细致的作风，也有利于培养吃苦耐劳的优良品质。

（5）摸索探究，解决器材少学生多的矛盾

这一学期新生人数激增，实训设备缺乏，而每班人数在40人左右（是上学期的2倍多已于前过），所以将大班变小班是权宜之计，可以尝试着将学生40人，分成两个或三个小班，每个班约13—20人，按新的班级分批进实验室，配备教师交叉上课，教学也就更有针对性。这些都需要教学中的尝试与摸索来解决，使实训落到实处。

中职教师要想上好一节实训课，必须备学生，备实验，不轻易放过小细节，必须对实验进行“预演”，对临场突变情况有预测、有防范。多与同专业教师分析、交流，讨论教学设计的成功与不足，面对现有的形势和环境，立足课堂教学，追求教学模式创新，寻求更适合本土的教学方式、方法，并进行反思、小结，以改善实训课的教育教学效果，培养学生的动手能力和创新思维。以点带面，并以此进一步加强校本教研，不断增强职业教育吸引力。